(57)【要約】【課題】  記録ヘッドを駆動するためのデータ転送をシリアルデータ転送で行なっても信号線数が多くなり、ヘッド数の増加によるデータ信号線数の増加が直接的に影響し、小型化、及び低コスト化が困難である。【解決手段】  印字ヘッドデータ転送装置３００からは、ＦＰＣケーブル１２を介して、記録ヘッド１１に搭載される各印字ヘッド３０１〜３０８に対応するドライバＩＣ３１１〜３１８に対し、転送クロックＳ１０及びシリアル転送データを転送し、ドライバＩＣ３１１〜３１８側にシリアル転送クロックＳ１０をリセット信号、及びシリアル転送データＳ２１をシリアルデータラッチ信号反転トリガとして用いて、シリアルデータラッチ信号Ｓ４０を内部生成するシリアルデータラッチ信号生成回路３２０を設け、画像シリアルデータと制御信号を共通のデータ信号線で転送する。【選択図】  図８
2006218682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル列又はヘッドで構成される記録ヘッドを駆動するヘッド駆動手段に対して転送クロックを用いて画像データをシリアルに転送するヘッドデータ転送装置において、前記転送クロックがＬレベルのときに設定され、転送クロックの立ち上がり時に取り込まれる転送データを画像シリアルデータとし、前記転送クロックがHレベルのときの転送データ立ち上がり信号をデータ転送のための制御信号として、画像シリアルデータと制御信号を共通のデータ信号線で転送することを特徴とするヘッドデータ転送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドデータ転送装置において、前記ヘッド駆動手段は前記転送クロックと前記制御信号に基づいてシリアル転送された画像データを確定するシリアルデータラッチ信号を生成することを特徴とするヘッドデータ転送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のヘッドデータ転送装置において、前記制御信号は各ヘッド又は各ノズル列毎にタイミングを調整して出力可能なことを特徴とするヘッドデータ転送装置。
【請求項４】
複数のノズル列又はヘッドで構成される記録ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、このヘッド駆動手段にケーブルを介して接続され、前記ヘッド駆動手段に対して転送クロックを用いて画像データをシリアルに転送するデータ転送手段とを備えた画像形成装置において、前記データ転送手段は前記転送クロックのラインと前記画像データのラインを通じて前記ヘッド駆動手段内でシリアル転送された画像データを確定するための信号を生成させる信号を転送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記ヘッド駆動手段は前記データ転送手段から前記転送クロックのラインと前記画像データのラインを通じて転送される画像データを確定するための信号を生成させる信号に基づいてシリアル転送された画像データをラッチ手段にラッチさせるラッチ信号を生成する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッドデータ転送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファックス／複写機複合機等の各種画像形成装置としては、記録液（例えばインク）の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（印字ヘッド）をキャリッジに搭載して、このキャリッジを被記録媒体（以下「用紙」というが、材質を紙に限定するものではなく、また、記録媒体、記録紙、転写材などとも称される。）の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成（記録、印刷、印字、印写も同義で使用する。）するシリアル型画像形成装置、或いは、ライン型の記録ヘッドを搭載したライン型画像形成装置がある。
【０００３】
このような記録ヘッドを搭載した画像形成装置において、記録ヘッドに備えられたアクチュエータ手段（例えば圧電型ヘッドでは圧電素子、サーマル型ヘッドでは発熱抵抗体、静電型ヘッドでは対向する電極）を駆動するためのデータを制御部側から記録ヘッド側のドライバに転送するためのヘッドデータ転送装置としては、一般的にシリアルデータ転送が用いられている。
【０００４】
このようなシリアル転送を行なうヘッドデータ転送装置の構成について図１２ないし図１４を参照して簡単に説明する。
ここでは、キャリッジ５００上に、第１ヘッドから第４ヘッドまで４個の印字ヘッドを備え、各印字ヘッドに複数のノズルを列状に配置した２つのノズル列Ａ、Ｂを備えた構成として、第１ヘッド〜第４ヘッドの各Ａ、Ｂ列のノズル列を印字ヘッド５０１〜５０８とし、これら８個の各印字ヘッド５０１〜５０８に対応するアクチュエータ手段（液滴を吐出させる圧力を発生させる手段）を駆動するためのヘッド駆動手段であるドライバＩＣ５１１〜５１８を搭載している。
【０００５】
ドライバＩＣ５１１〜５１８は、１チャンネルについて２つのレジスタＳＲ１、ＳＲ２及びラッチＬＣ１、ＬＣ２で構成するシフトレジスタ及びラッチ回路を有している。
【０００６】
そして、制御部側にはデータ転送手段である印字ヘッドデータ転送装置５２０を備え、この印字ヘッドデータ転送装置５２０とキャリッジ５００側のドライバＩＣ５１１〜５１８とをＦＰＣケーブル５３０を介して接続することでヘッドデータ転送装置を構成している。
【０００７】
ここで、印字ヘッドデータ転送装置５２０は、ドライバＩＣ５１１〜５１８のそれぞれに対して図１４（ａ）に示すようなシリアル転送クロックＳ５１０を出力するとともに、各印字ヘッド５０１〜５０８を駆動するために同図（ｂ）、（ｃ）に示すようにシリアル転送データＳ５２０〜Ｓ５３５をドライバＩＣ５１１〜５１８に対して各々２ラインずつ（上位ビットと下位ビットに分けて）出力し、更にドライバＩＣ５１１〜５１８のそれぞれに対して図１４（ｄ）に示すようなデータラッチ信号Ｓ５４０を出力する。
【０００８】
そして、ドライバＩＣ５１１〜５１８は、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように画像データ転送期間Ｔ５００の間にシリアル転送クロックＳ５１０の立ち上がりエッヂでシリアル転送データＳ５２０〜Ｓ５３５をシフトレジスタにシフトし、ノズルチャネル数回シフトした後、同図（ｄ）に示すように画像データラッチ期間Ｔ５０１の間入力されるデータラッチ信号Ｓ５４０によって取り込んだ画像データを確定させるためにラッチ回路でラッチし、同図（ｅ）に示すような画像データＳ５５１〜Ｓ５５８を各印字ヘッド５０１〜５０８へ転送する。
【０００９】
なお、「ノズルチャンネル」とは１つのノズル列がｍ個のノズルで形成されるものとした場合、第１ノズルから第ｍノズルの各ノズルをそれぞれ意味する。
【００１０】
このようなシリアル転送の構成にあっては、データ転送に必要なＦＰＣケーブル上の総信号線数は１８本である。
【００１１】
従来、このようなシリアル転送を効率的に行なうために、例えば以下のような画像形成装置やヘッド駆動装置、シリアルデータ転送装置などが知られている。すなわち、特許文献１には画像データの先頭にブロック選択用のデータを含むことにより、信号線や接続端子の数を増大させることなく画像データの転送や記録素子の駆動を高速化することが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２８７３６５号公報
【００１２】
また、特許文献２には基準電圧信号端子と共通駆動信号端子やインク色選択用の信号端子と階調コントロール信号端子を共用することにより、構成が簡単で、コストを上げることなく印字制御を行なうための信号線数を削減することが記載されている。
【特許文献２】特開２００４−７４６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、いずれにしても従来の画像形成装置におけるシリアルデータ転送の構成にあっては、転送クロック信号と、各ヘッド、各ノズル列の画像シリアルデータ信号、及び画像シリアルデータのラッチ信号によるシリアルデータ転送方式が一般的であり、各ヘッド及び各ノズル列の画像データは、転送クロックの立ち上がりエッヂで各ノズルチャネルのレジスタにシフトされ、ラッチ信号により各ノズルチャネルの画像データが確定することになる。
【００１４】
そのため、ヘッド数の増加によるデータ信号線数の増加が直接的に影響し、ヘッドデータ転送装置及び印字ヘッドの小型化、及び低コスト化が困難となるという課題がある。また、ラッチ信号が各ヘッド共通であるため、各ヘッド間のギャップ調整による各ヘッドの駆動波形の出力タイミング調整を行なう場合などに、駆動波形幅の調整範囲が制限されてしまうことになるという課題がある。
【００１５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で信号線数の削減を図ったヘッドデータ転送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッドデータ転送装置は、転送クロックがＬレベルのときに設定され、転送クロックの立ち上がり時に取り込まれる転送データを画像シリアルデータとし、転送クロックがHレベルのときの転送データ立ち上がり信号をデータ転送のための制御信号として、画像シリアルデータと制御信号を共通のデータ信号線で転送する構成とした。
【００１７】
ここで、ヘッド駆動手段は転送クロックと制御信号に基づいてシリアル転送された画像データを確定するシリアルデータラッチ信号を生成することが好ましい。
【００１８】
また、制御信号は各ヘッド又は各ノズル列毎にタイミングを調整して出力可能なことが好ましい。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は、記録ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、このヘッド駆動手段にケーブルを介して接続され、ヘッド駆動手段に対して転送クロックを用いて画像データをシリアルに転送するデータ転送手段とを備え、このデータ転送手段は転送クロックのラインと画像データのラインを通じてヘッド駆動手段内でシリアル転送された画像データを確定するための信号を生成させる信号を転送する構成としたものである。
【００２０】
ここで、ヘッド駆動手段はデータ転送手段から転送クロックのラインと画像データのラインを通じて転送される画像データを確定するための信号を生成させる信号に基づいてシリアル転送された画像データをラッチ手段にラッチさせるラッチ信号を生成する手段を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るヘッドデータ転送装置及び画像形成装置によれば、画像シリアルデータと制御信号を共通のデータ信号線で転送するので、信号線数を削減して装置の小型化、低コスト化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る画像形成装置の機構部の一例について図１及び図２を参照して説明する。図１は同機構部の全体構成を説明する側面説明図、図２は同機構部の平面説明図である。
【００２３】
この画像形成装置は、フレーム１を構成する左右の側板１Ａ、１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド２とステー３とでキャリッジ４を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ５によって駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂ間に架け渡したタイミングベルト７を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。
【００２４】
このキャリッジ４には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙからなる記録ヘッド１１を複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面１１ａのノズル列を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。
【００２５】
ここでは、記録ヘッド１１は上述したように各色の液滴を吐出する別個の４個のヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙで構成し、各ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙには図３に示すようにそれぞれ液滴を吐出する複数のノズルｎを並べて配置してなるノズル列を２列（各ノズル列をノズル列ＮＡ、ＮＢとする。）有する構成としている。これに限らず、図４に示すように、１つの記録ヘッド１１に、各色の液滴を吐出するそれぞれ２列のノズル列１１ｋＡ、１１ｋＢ、１１ｃＡ、１１ｃＢ、１１ｍＡ、１１ｍＢ、１１ｙＡ、１１ｙＢを配置した構成することもできるし、ブラックインクを吐出する１又は複数のノズル列を有するヘッドと、カラーインクを吐出する各色で１又は複数のノズル列を有するヘッドとで構成することもできる。
【００２６】
記録ヘッド１１を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００２７】
この記録ヘッド１１にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル：ＦＰＣケーブル）１２を介して接続している。
【００２８】
また、キャリッジ４には、記録ヘッド１１に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１５を搭載している。この各色のサブタンク１５には各色のインク供給チューブ１６を介して、カートリッジ装填部９に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填９にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１７が設けられ、また、インク供給チューブ１６は這い回しの途中でフレーム１を構成する後板１Ｃに係止部材１８にて保持されている。  
【００２９】
一方、給紙トレイ２０の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３及び給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。
【００３０】
そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１１の下方側に送り込むために、用紙２２を案内するガイド部材２５と、カウンタローラ２６と、搬送ガイド部材２７と、先端加圧コロ２９を有する押さえ部材２８とを備えるとともに、給送された用紙２２を静電吸着して記録ヘッド１１に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト３１を備えている。
【００３１】
この搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３２とテンションローラ３３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ３４によって帯電（電荷付与）される。
【００３２】
この搬送ベルト３１としては、１層構造のベルトでも良く、又は複層（２層以上の）構造のベルトでもよい。１層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙３２や帯電ロー３４に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙２２や帯電ローラ３４に接触する側は絶縁層で形成し、用紙２２や帯電ローラ３４と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。
【００３３】
１層構造の搬送ベルト３１を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト３１の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばＰＥＴ、ＰＥＩ、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は１０１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０１５Ωｃｍなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト３１の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が１０５〜１０７Ωｃｍとなるように形成することが好ましい。
【００３４】
帯電ローラ３４は、搬送ベルト３１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ３４は、体積抵抗率が１０６〜１０９Ω／□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ３４には、後述するように、ＡＣバイアス供給部（高圧電源）から例えば２ｋＶの正負極のＡＣバイアス（高電圧）が印加される。このＡＣバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。
【００３５】
また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１１による印写領域に対応してガイド部材３５を配置している。このガイド部材３５は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３２とテンションローラ３３）の接線よりも記録ヘッド１１側に突出させることで搬送ベルト３１の高精度な平面性を維持するようにしている。
【００３６】
この搬送ベルト３１は、副走査モータ３６によって駆動ベルト３７及びタイミングローラ３８を介して搬送ローラ３２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。なお、図示しないが、搬送ローラ３２の軸には、スリットを形成したエンコーダホイールを取り付け、このエンコーダホイールのスリットを検知する透過型フォトセンサを設けて、これらのエンコーダホイール及びフォトセンサによってホイールエンコーダを構成している。
【００３７】
さらに、記録ヘッド１１で記録された用紙２２を排紙トレイ４０に排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪４１と、排紙ローラ４２及び排紙コロ４３とを備えている。
【００３８】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット５１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット５１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面ユニット５１の上面は手差しトレイ５２としている。
【００３９】
さらに、キャリッジ４の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１１のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構６１を配置している。この維持回復機構６１には、記録ヘッド１１の各ノズル面１１ａをキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）６２ａ〜６２ｄ（区別しないときは「キャップ６２」という。）と、ノズル面１１ａをワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード６３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け６４などを備えている。ここでは、キャップ６２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ６２ｂ〜６２ｄは保湿用キャップとしている。
【００４０】
また、キャリッジ４の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け６８を配置し、この空吐出受け６８には記録ヘッド１１のノズル列方向に沿った開口６９などを備えている。
【００４１】
また、図１に示すように、キャリッジ４には用紙２２の有無を検知するための媒体検知手段である赤外線センサ（センサの種類は、赤外線センサに限定するものではない。）からなる濃度センサ７１を設けている。また、この濃度センサ７１はキャリッジ４がホーム位置にあるときに記録領域（画像形成領域）側（搬送ベルト３１側）に位置する側で、記録ヘッド１１よりも用紙搬送方向上流側に設けている。
【００４２】
さらに、キャリッジ４の前方側には、スリットを形成したエンコーダスケール７２を主走査方向に沿って設け、キャリッジ４の前面側にはエンコーダスケール７２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ７３を設け、これらによって、キャリッジ４の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダ７４を構成している。
【００４３】
次に、この画像形成装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図６は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。
【００４４】
この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び液室１０６、液室１０６にインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。
【００４５】
また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図６では１列のみ図示）の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００４６】
また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２を接続している。
【００４７】
そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００４８】
ここで、流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
【００４９】
振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。
【００５０】
ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板１０３の表面が前述したノズル面３４ａとなる。
【００５１】
圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。
【００５２】
このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【００５３】
そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００５４】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【００５５】
以上のように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ２６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２７で案内されて先端加圧コロ２９で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００５６】
このとき、後述するＡＣバイアス供給部から帯電ローラ３４に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙３２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に静電力で吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。
【００５７】
そこで、キャリッジ４を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１１を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ４０に排紙する。
【００５８】
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト３１を逆回転させることで、記録済みの用紙３２を両面給紙ユニット５１内に送り込み、用紙２２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル３１で搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ４０に排紙する。
【００５９】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図７のブロック図を参照して説明する。
この制御部２００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。
【００６０】
また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド１１を駆動制御するためのデータ転送手段を含むヘッド駆動制御部２０７、キャリッジ４側に設けた記録ヘッド１１を駆動するためのヘッド駆動手段であるヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ５を駆動するための主走査モータ駆動部２１０と、副走査モータ３６を駆動するための副走査モータ駆動部２１１と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、リニアエンコーダ７４、ホイールエンコーダ２３６からの検出パルス、環境温度を検出する温度センサ２１５からの検出信号、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。また、この制御部２００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル２１４が接続されている。
【００６１】
ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。
【００６２】
そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
【００６３】
ヘッド駆動制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、転送クロックをヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭ２０２に格納されてＣＰＵ２０１で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成される駆動波形生成部を含み、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ２０８に対して出力する。
【００６４】
ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１１の１行分に相当する画像データに基づいてヘッド駆動制御２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段（前述したヘッド構成では圧電素子１２１）に対して印加することでヘッド１１を駆動する。なお、このヘッドドライバ２０８は、例えば、転送クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することでヘッド駆動制御部１０７からの駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段に印加する。
【００６５】
主走査モータ駆動部２１０は、ＣＰＵ２０１側から与えられる目標値とリニアエンコーダ７４からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して主走査モータ５を駆動する。
【００６６】
同様に、副走査モータ駆動制御部２１１は、ＣＰＵ１０１側から与えられる目標値とホイールエンコーダ１３６からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して副走査モータ３６を駆動する。
【００６７】
そこで、この画像形成装置におけるデータ転送手段を含むヘッド駆動制御部２０７及びヘッド駆動手段であるヘッドドライバ２０８並びにこれらを接続するケーブルで構成されるヘッドデータ転送装置について図８ないし図１１を参照して説明する。なお、図８はデータ転送に関与する部分のブロック説明図、図９は１つのヘッドドライバの構成を示す説明図、図１０はデータ転送のタイミングチャート、図１１は転送クロック及び転送データの値によるコマンド内容の内訳を説明する説明図である。
【００６８】
ここでは、前述したヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙの各ノズル列ＮＡ、ＮＢ毎に、印字ヘッド３０１〜３０８と表記している。つまり、印字ヘッド（第１ヘッドＡ列）３０１はヘッド１１ｋのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第１ヘッドＢ列）３０１はヘッド１１ｋのノズル列ＮＢ、印字ヘッド（第２ヘッドＡ列）３０３はヘッド１１ｃのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第２ヘッドＢ列）３０４はヘッド１１ｃのノズル列ＮＢ、印字ヘッド（第３ヘッドＡ列）３０５はヘッド１１ｍのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第３ヘッドＢ列）３０６はヘッド１１ｍのノズル列ＮＢ、印字ヘッド（第４ヘッドＡ列）３０７はヘッド１１ｙのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第４ヘッドＢ列）３０８はヘッド１１ｙのノズル列ＮＢをそれぞれ意味する。
【００６９】
そして、ヘッド駆動制御２０７のうちの記録ヘッド１１に対するデータ転送を司るデータ転送手段である印字ヘッドデータ転送装置３００からは、ＦＰＣケーブルなどのケーブル１２を介して、記録ヘッド１１に搭載される各印字ヘッド３０１〜３０８に対応するそれぞれのヘッドドライバ２０８を構成するヘッド駆動手段であるドライバＩＣ３１１〜３１８に対し、シリアル転送クロックＳ１０及びシリアル転送データＳ２１〜Ｓ３５（上位２ビット、下位２ビット）を転送する。
【００７０】
ここで、印字ヘッドデータ転送装置３００は、図１０（ａ）に示すように、画像データ転送期間Ｔ２０の間、転送クロックＳ１０を転送するラインに対してＬ（ロー）レベル→Ｈ（ハイ）レベル→Ｌレベルに切り替わる転送クロックＳ１０を出力するとともに、画像データ転送期間Ｔ２０が経過した後の所定時間転送クロックＳ１０を転送するラインをＨレベルにする信号Ｓ１を出力する。また、図１０（ｃ）に示すように、画像データ転送期間Ｔ２０を経過した後、転送クロックＳ１０を転送するラインがＨレベルの間に転送データＳ２１を転送するラインを２回Ｈレベルにする信号（立ち上がり信号）Ｓ２，Ｓ３を出力する。
【００７１】
これらの画像データ転送期間Ｔ２０が経過した後に転送クロックＳ１０を転送するライン及び転送データＳ２１を転送するラインに転送される各信号Ｓ１〜Ｓ３を、データ転送のための信号、ここでは、ヘッドドライバ３１１〜３１８にシリアル転送された画像データを確定するシリアルデータラッチ信号を生成するための信号としている。なお、転送クロックＳ１０を転送するラインがＨレベルのときの転送データＳ２１の立ち上がり信号Ｓ２、Ｓ３を、シリアルデータラッチ信号を生成するための「制御信号」という。
【００７２】
また、ドライバＩＣ３１１には、図９に示すように、１チャンネルについて２つのレジスタＳＲ１、ＳＲ２及びラッチＬＣ１、ＬＣ２で構成するシフトレジスタ及びラッチ回路を有するとともに、シリアルデータラッチ信号生成回路３２０を設けている。
【００７３】
このシリアルデータラッチ信号生成回路３２０は、シリアル転送クロックＳ１０を転送するラインから入力される信号Ｓ１をリセット信号、及びシリアル転送データＳ２１を転送するラインから入力される立ち上がり信号（制御信号）Ｓ２，Ｓ３をシリアルデータラッチ信号反転トリガとして用いて、図１０（ｄ）に示すように、信号Ｓ２から立ち上がり信号Ｓ３で立ち下がるシリアルデータラッチ信号Ｓ４０を内部生成する。なお、他のドライバＩＣ３１２〜３１８にも同様のシリアルデータラッチ信号生成回路３２０を設けている。このシリアルデータラッチ信号生成回路３２０で生成したシリアルデータラッチ信号Ｓ４０はそれぞれのラッチＬＣ１、ＬＣ２に入力される。
【００７４】
つまり、図１０に示すように、転送クロックＳ１０を転送データＳ２０、Ｓ２１の画像データ転送期間Ｔ２０の後も「Ｈ」レベルとし（信号Ｓ１を出力し）、この転送クロックＳ１０がＨレベルの間にシリアル転送データＳ２１を「Ｈ→Ｌ→Ｈ」に状態遷移させる（制御信号Ｓ２、Ｓ３を出力する）ことで、シリアルデータラッチ信号生成回路３２０からは同図に示すようにシリアルデータラッチ信号Ｓ４０が生成出力されて、画像データラッチ期間Ｔ２１の間でシフトレジスタに取り込まれた画像データＳ５１がラッチ回路にラッチされて、画像データＳ５１として出力される。
【００７５】
なお、図１２には転送クロックＳ１０及び転送データＳ２１の値（レベル）によるコマンド内容の内訳を示している。
【００７６】
このように、転送クロックがＬレベルのときに設定され、転送クロックの立ち上がり時に取り込まれる転送データを画像シリアルデータとし、転送クロックがＨレベルのときの転送データ立ち上がり信号を制御信号とすることにより、画像シリアルデータと制御信号を共通のデータ信号線で転送することができる。
【００７７】
これによって、データ転送に必要なフレキシブルケーブルなどのケーブル上の総信号線数は１７本になり、前述した図１２に示す構成に比べて信号線数を削減することができる。
【００７８】
また、内部生成するシリアルデータラッチ信号Ｓ４０をアサート及びネゲートするシリアル転送データＳ２１の転送ラインで転送する制御信号Ｓ２、Ｓ３は各ヘッド及び各ノズル列毎に出力転送するため、制御信号Ｓ２、Ｓ３の転送タイミングを調整することによってシリアルデータラッチ信号Ｓ４０の生成タイミングを制御することができ、各ヘッド及び各ノズル列で独立したタイミング調整を行なうことができる。
【００７９】
これによって、ラッチのタイミング調整を各ヘッド及び各ノズル列について独立して設定できるようになるので、各ヘッド間のギャップ調整による各ヘッドの駆動波形の出力タイミング調整を行なう場合などでも、駆動波形幅の調整範囲の制限が緩やかになり、画像品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図である。
【図２】同機構部の平面説明図である。
【図３】同画像形成装置の記録ヘッド構成の一例を示す説明図である。
【図４】同じく記録ヘッド構成の他の例を示す説明図である。
【図５】同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図６】同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図７】同画像形成装置における制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図８】同制御部におけるヘッドデータ転送装置の一例を説明するデータ転送に関与する部分のブロック説明図である。
【図９】同じくドライバＩＣの一例を示すブロック説明図である。
【図１０】同じくデータ転送のタイミングチャートである。
【図１１】同じくコマンド内容の説明に供する説明図である。
【図１２】従来のヘッドデータ転送装置を説明するデータ転送に関与する部分のブロック説明図である。
【図１３】同じくドライバＩＣの一例を示すブロック説明図である。
【図１４】同じくデータ転送のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
４…キャリッジ
５…主走査モータ
１１…記録ヘッド
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ…ヘッド
ＮＡ、ＮＢ…ノズル列
１２…ＦＰＣケーブル
２２…被記録媒体（用紙）
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
３６…副走査モータ
１２１…圧電素子
２００…制御部
２０７…ヘッド駆動制御部
２０８…ヘッドドライバ
３００、４００…ヘッドデータ転送装置
３０１〜３０８…印字ヘッド
３１１〜３１８…ドライバＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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